애플 페이스ID 공동 개발자, 뇌 질환 진단 AI 모델 개발
애플의 페이스ID 및 비전 프로 기술을 공동으로 개발한 기디 릿윈(Gidi Littwin)은 뇌의 전기적 활동을 분석해 인지 장애를 비침습적으로 진단하는 프론티어 AI 모델을 구축하는 스타트업 '헤미스페릭(Hemispheric)'을 설립했습니다. 이 회사는 52M 달러(약 700억 원)의 투자를 유치하고, 10만 명의 뇌파 데이터로 학습된 AI를 통해 우울증, 치매, PTSD 등의 진단과 치료 예측을 수행하는 혁신적인 의료 기기 출시를 목표로 하고 있습니다.
애플의 페이스ID(FaceID) 및 비전 프로(Vision Pro) 기술의 공동 발명가가, 언젠가 뇌의 전기적 활동을 해독하여 인지 장애를 진단하는 데 도움을 줄 수 있는 최첨단 인공지능(AI) 모델을 구축하기 위해 지난 6년간 매진해 왔다. 현재 기디 릿윈(Gidi Littwin)의 스타트업인 헤미스페릭(Hemispheric)은 수술 등 침습적 시술 없이 뇌를 검사할 수 있는 심층 학습(Deep learning) 모델을 훈련시키기 위해 10만 명의 뇌 데이터를 수집한 후, 5,200만 달러(약 700억 원)의 자금을 조달했다.
2020년, 새로운 변화를 모색하던 릿윈은 링크드인(LinkedIn)을 통해 헤미스페릭의 공동 창업자 하가이 랄라자르(Hagai Lalazar)로부터 예상치 못한 메시지를 받았다. 랄라자르는 수술 없이 뇌를 연구하는 AI를 개발하기 시작했으며, 회사를 성공적으로 이끌 비즈니스 마인드를 가진 공동 창업자를 찾고 있었다. 그가 릿윈을 찾기까지 약 75명의 후보를 만났다. 릿윈은 페이스ID 개발을 도왔으며, 당시에는 증강현실(AR) 제품인 비전 프로의 손 추적(Hand-tracking) 기술을 연구하고 있었다. 이 과정의 일환으로 그는 해당 기술을 뒷받침하는 심층 학습 모델을 훈련하기 위해 WIRED와의 인터뷰에서 '수십만 명의 데이터에 필적하는' 양을 수집해야만 했다.
릿윈은 "이 프로젝트들에는 대규모 데이터 수집 작업이 뒤따랐고, 우리는 헤미스페릭에서도 이와 매우 유사한 것을 구축해야 한다는 것을 알고 있었다"며, "그리고 우리는 그것을 해냈다"고 말했다.
각 개인의 뇌 활동이 다르게 나타나기 때문에, 의사들은 우울증, 알츠하이머, 파킨슨병을 진단하는 데 주로 주관적인 설문지와 행동 관찰에 의존해야만 했다. 이러한 한계를 극복하기 위해 릿윈과 하가이는 그들의 '가장 귀중한 자산'인 아시아 전역과 텔아비브, 보스턴에 있는 10만 명의 유급 자원봉사자로부터 확보한 25만 시간 분량의 뇌 데이터를 수집했다. 피험자들은 게임처럼 보이지만 뇌의 다른 부분을 자극하는 일련의 활동을 수행했다. 이 데이터는 대규모 언어 모델(LLM)이 텍스트를 통계적으로 분석하여 의미를 추론하는 것과 동일한 방식으로 두개골 내부의 전기적 활동에서 뇌 기능을 추론하는 프론티어 AI 모델(Frontier model)을 훈련시키는 데 사용되었다.
그런 다음 연구팀은 이 일반화된 모델을 PTSD, 조현병, 우울증으로 진단받은 사람들을 포함한 특정 하위 그룹에서 테스트했으며, 이 모델이 개인의 뇌 건강에 대해 정확한 결과를 도출한다고 밝혔다. 현재 팀은 이 모델이 알츠하이머를 진단하고 심지어 예측할 수 있는지 테스트하기 위한 임상 연구를 진행 중이다. 또한 PTSD(외상후 스트레스 장애) 연구를 위해 사용될 첫 번째 제품을 내년 초에 FDA(미국 식품의약국) 승인을 위해 제출할 예정이다. 이를 통해 2027년 하반기에는 제품을 대중에게 출시할 수 있기를 희망하고 있다.
인지 장애를 진단하기 위해 환자는 태블릿의 앱과 상호작용하는 동안 약 15분 동안 뇌의 전기적 활동을 측정하는 가벼운 뇌파(EEG) 헤드셋을 착용한다. 헤미스페릭에 따르면, 이후 그들의 AI 모델이 임상의가 신호를 해독하여 진단을 내리고, 치료에 대한 예측을 통해 가장 효과적인 중재 방법을 선택하며, 환자의 회복 경과를 모니터링할 수 있도록 도와준다.
랄라자르는 인터뷰에서 "우리가 그리는 미래는 이것이 마치 혈액 검사와 같은 것입니다. 이 기기는 매우, 매우 저렴할 것이며, 정신 건강 클리닉, 병원, 심지어 심리학자의 사무실까지 전국에 판매 및 보급될 수 있을 것입니다."라고 말했다. 폐암과 같은 질환을 위한 AI 기반 진단 도구는 이미 유럽 전역에서 임상에 사용되고 있으며 치료에 대한 접근성을 높이고 있다. 동시에 OpenAI와 Anthropic을 포함한 AI 거인들이 의료 분야로 확장하면서 이 분야의 수많은 스타트업 간 경쟁이 치열해지고 있다.
헤미스페릭은 미국 및 이스라엘 벤처 캐피탈과 얼리 우버(Uber) 투자자인 하워드 모건(Howard Morgan)을 포함한 개인 투자자들로부터 초기 단계 자금을 조달했다. 이들은 이 자금을 활용해 정부, 보건 의료 기관 및 제약 회사와의 파트너십을 발전시키고, 미국 내 채용을 늘리며, 규제 기관의 승인을 받기 위한 작업을 진행할 계획이다. 또한 향후 100만 명 이상의 추가 뇌 데이터를 측정할 계획이다.